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钢筋混凝土柱近场爆炸荷载下动力响应的改进SDOF与数值方法复现

发布时间:2026/10/2 22:57:27来源:尧图网络
钢筋混凝土柱近场爆炸荷载下动力响应的改进SDOF与数值方法复现
钢筋混凝土柱近场爆炸荷载下动力响应的改进SDOF与数值方法复现摘要本文基于Liu等人(2019)发表于《Structures》期刊的论文《Improved SDOF and numerical approach to study the dynamic response of reinforced concrete columns subjected to close-in blast loading》,对该研究进行了系统的复现工作。研究通过11根半比例RC柱的野外爆炸试验、改进的等效单自由度(SDOF)分析方法和LS-DYNA数值模拟,系统研究了近场爆炸荷载下RC柱的动力响应。本文详细阐述了SDOF方法的理论框架、非线性截面分析和构件分析算法、材料本构模型及应变率效应,并给出了完整的Python实现代码。同时,本文还对LS-DYNA中SPH-FEM耦合建模方法进行了复现说明。参数分析结果表明:轴压比、纵筋率、箍筋率、长细比和边界条件对RC柱的抗爆性能均有显著影响,其中轴压比存在最优区间,纵筋率过高会导致脆性破坏。1 引言近年来,恐怖袭击和意外爆炸事故频发,建筑结构的抗爆防护已成为工程界和政府部门关注的重点。爆炸荷载作用下结构最常见的失效模式为渐进倒塌,通常由承重柱的突然破坏引发。因此,研究关键柱构件在爆炸荷载作用下的可靠性与动力响应,对保证建筑结构的整体 survivability 具有重要意义。目前,等效单自由度(SDOF)方法已被广泛应用于爆炸荷载作用下结构构件的响应评估。然而,传统SDOF方法通常将构件简化为理想的弹塑性力-变形关系,无法考虑塑性行为形成和发展
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